1、第五节第五节 复杂电路的简化与等效复杂电路的简化与等效 一般混联电路比较复杂,在题目中出现时,有时故意将电路图抽象化、隐蔽化,使我们不容易 很快看出电阻的串并联关系,画“等效电路”就是对比较复杂的电路运用串并联电路的知识进行分 析,画出简明的等效电路,这种科学方法即“等效替代”的方法。将比较复杂的电路画成简明的等 效电路是电路计算中十分重要的一步。 本节将介绍几种常见的简化电路的方法,为了下文的表述方便以及让读者能够更清晰地理解这 些方法,需要先介绍一个重要的概念电势。 一、电路中导线节点的电势一、电路中导线节点的电势 众所周知, 在地球表面附近, 物体都有自己的髙度, 物体受到的重力的方向都
2、是竖直向下的 (即 沿着重力的方向) 。电势就相当于是电路中的“髙度” ,在电源外部,电流从电源正极流出,经过用 电器后流回到电源负极,电源正极处的电势最髙,电源负极处的电势最低,当电流经过用电器时, 沿着电流方向电势逐渐降低。 电势的减少量实际上等于用电器两端的电压, 即当电流I流经阻值为R 的电阻时,电势降低了UIR。电压实际上是电势之差。电势和电压的单位都是伏特。 在图 8.128 (3) 所示的电路图中, 已知电源电压为12 VU , 15 4 RR, 2=18 R, 3 6 R , 4 12 R 。从电源正极开始,依次用字母A,B,C,D标记电路中导线的连接处(即节点) ,由 于导线
3、没有电阻, 电流经过导线时电势不降低, 同一导线两端的电势相等, 可以用同一个字母标记。 设电源负极D点处电势为 0,由于电源电压为12 VU ,则A点的电势为12 V。根据串并联电路的 规律, 容易求出通过各个电阻的电流分别为 1=1.2 A I,2=0.4 AI,30.8 AI ,40.2 AI ,50.6 AI 。 则从A到B,电势降低了 111 4.8 VUI R,所以B点的电势为7.2 V;从B点到C点,电势降低了 333 4.8 VUI R,所以C点的电势为2.4 V;从C点到D点,电势降低了 444 2.4 VUI R(或 555 2.4 VUI R) ,因此D点电势为零,这和我
4、们假设的D点电势为零相符。当然,也可以从电阻 2 R这条支路进行计算:从B点经 2 R到D点,电势降低了 222 7.2 VUI R,仍然得出D点电势为零 的结论。 我们也可以像图 8.128(b)所示,将每个节点按照电势从髙到低画成一条条竖线,根据电阻两 端的电势与哪两条竖线对应,将电阻放入对应的两条竖线之间,不仅电阻的连接情况一目了然,从 电流的流向也能很方便地看出。 二、几种常见的简化电路的方法二、几种常见的简化电路的方法 1节点法节点法 节点是指电路中两根导线的连接点。我们只要知道各个用电器相当于连接在哪些节点之间,就 可以判断出用电器的连接方式。由于导线的电阻为零,不论导线有多长,只
5、要其间没有电源、用电 器等,导线两端的电势就相同,两端点可看成同一个点。利用节点法化简电路时,可结合电流的流 向,将电路中的各节点依次标为A,B,C,D等,然后将各元件连在相对应的节点位置即可。同 时,也要注意,若各电阻中通过同一电流,则这些电阻是串联的;若从某点起电流分开流过几个电 阻后又汇合,则这些电阻是并联的。 例例 1 (上海第 26 届大同杯初赛)在如图 8.129 所示的电路中, 电流表 1 A和 2 A的示数分别为0.3 A和0.4 A。若将电路中的某两个电 阻的位置互换,电流表 1 A和 2 A的示数却不变,则电流表A的示数可 能为( ) 。 A0.45 A B0.50 A C
6、0.55 A D0.60 A 分析与解分析与解 将电源正负极分别标记为A,B两点,由于电流表和导线电阻不计,将电路中其他 各节点分别标记如图 8.130(a)所示,显然,电阻 1 R, 2 R, 3 R为并联。结合电流方向为从节点A流 向节点B,则电流表 1 A的读数 1 I等于通过 2 R, 3 R的电流之和,电流表 2 A的读数 2 I等于通过 1 R, 2 R 的电流之和, 即 23 1RR III, 12 2RR III。 电流表A读数为 123 RRR IIII, 等效电路图如图 8.130 (b)所示。当将电路中的某两个电阻的位置互换时,电流表 1 A和 2 A的示数却不变,由于三
7、个电阻 并联, 说明互换的两个电阻必然阻值相等。 若 12 RR, 则 12 1 0.2 A 2 RR I II 3 0 . 1 A R I, 故0.5 AI , 选项 B 正确; 若 13 RR, 则必然会有 12 II, 与题给条件矛盾; 若 23 RR, 则 23 1 0.15 A 2 RR I II, 1 0.25 A R I,故I 0.55 A,选项 C 正确。本题正确选项为 BC。 例例 2 在下列情况下将如图 8.131 所示的电路简化: (1)电键S断开; (2)电键S闭合。 分析与解分析与解 当电键S断开时,可将电键S所在的导线去除,并将电阻 4 R所在的导线拉长,如图 8.
8、132 所示,则明显可以看出,各个电阻的连接关系如图 8.133 所示。 (2) 当电键S闭合时, 结合采用节点法, 将各个节点标上字母, 注意同一段导线两端电势相等, 应标上同一个字母,如图 8.134 所示。由于电阻 5 R两端节点所标是同一个字母,说明 5 R两端电压为 零,即没有电流通过 5 R,可将 5 R这一支路除去,其余电阻与节点间的关系如图 8.135 所示,显然, 各个电阻之间的连接关系应如图 8.136 所示。 2利用电路的对称性化简电路利用电路的对称性化简电路 一些电路虽然连接情况复杂,但是存在某种对称性,即电路中某些对称的节点的电势相同,这 些节点之间即使用导线相连,导
9、线上也没有电流,反过来,电路中的某些节点可以分成两个电势相 同的节点,这并不会影响电路的连接方式,但却给我们简化电路带来了很大的方便。 例例3 如图8.137所示, 9个阻值为4 的电阻连成的电路, 现在A, B两点间加上8 V的电压,问: (1)A,B间的总电阻为多少欧姆? (2)流过直接接在E,B两点间的电阻上的电流为多少安? 分析与解分析与解 (1)观察可知,图 8.137 所示电路关于E,F连线对 称,不妨将E点分成如图 8.138(a)所示的E,G两个点,则显然E, G两点电势相同,分开后并未影响到原电路电阻的连接情况,因此, 可将电路简化为图 8.138(b)所示的电路,则可求得间
10、的总电阻为 40 9 AB R。 (2)直接接在E,B两点间的电阻就是在简也图 8.138(b)中标记为R的电阻,则通过它的 电流为1 A R I。 例例 4 (上海第 29 届大同杯初赛)在如图 8.139 所示的电阻网格中,AB,BC,CD,DA四 根电阻丝的阻值均为r, 其余各电阻丝的阻值都相等, 但阻值未知, 测得A, C两点之间的总电阻为R,若将AB,BC,CD,DA四根电阻丝皆换成 阻值为2r的电阻丝,则两A,C点之间的总电阻为( ) 。 A 2 2 Rr rR B 2 2 Rr rR C Rr rR D Rr rR 分析与解分析与解 题中电阻网格关于AC连线有很好的对称性,可将B
11、点和D点像图 8.140(a)所示 这样分开,则分开后并不影响原电阻的等效阻值,同时注意到,图 8.140(a)中的E点和F点、G 点和H点分别关于AC连线对称,因此E点和F点电势相等,G点和H点电势相等,即导线EF, GH无电流通过,可以去掉。电路可初步转化为 8.140(b)所示。进一步观察,从图 8.140(b)中 已经能够看出各个电阻丝的连接关系了。 将 8.140 (b) 等效为 8.140 (c) 所示电路, 其中,AB,BC, CD,DA四点之间的电阻的阻值为r,其余的电阻阻值均相同,设为 0 r,则由电阻的串并联知识可 得A,C间的等效电阻R满足 000 1111121 522
12、55Rrrrrrr 将AB,BC,CD,DA四根电阻丝皆换成阻值为2r的电阻丝后,A,C间的等效电阻 R 满足: 000 1111121 544552Rrrrrrr 由以上两式消去 0 2 5r ,可解得 111 2RRr ,即 2 2 Rr R rR 。选项 A 正确。 3将立体电路转化为平面电路将立体电路转化为平面电路 立体电路图是指电路中各电阻为空间结构,构成了某一立体图形,这类电路不容易看出电阻的 连接方式,要将其沿某一方向“压扁” ,使其变为平面电路,再结合对称性等,进行简化与等效。 例例 5 三个相同的均匀金属圆圈两两相交地连接成如图 8.141 所示的网络。 已知每一个金属圆圈的
13、电阻都是R,试求图中A,B两点间的等效电阻 AB R。 分析与解分析与解 求解两点间的等效电阻,应把立体电阻网络先“压扁” ,使之变 为平面电阻网络。如图 8.142(a)所示,由对称性可知, 1 E, 2 E为等势点,将 电阻网络沿 1 E, 2 E连线方向压扁,使 1 E, 2 E重合为一个新的点E,三维金属线 圈成为一个在AB弧线所在平面内的平面网络, 如图 8.142 (b) 所示。 容易看出, 压扁后, 1 AE与 2 AE 并联成为AE, 1 BE与 2 BE并联成为BE, 1 CE与 2 CE并联成为CE, 1 DE与 2 DE并联成为DE,由于 原电路中每个 1 4 圆周的电阻
14、均为 4 R ,则压扁后的AE,BE,CE,DE的电阻均为 8 R 。图 8.142(b) 具有明显的对称性,可将E点断开如图 8.142(c)所示,则各段导线之间的连接关系一目了然,可 画出如图 8.142(d)所示的等效电路图,据此求出 5882 48 882 AB RRR RR RRR 。 例例 6 如图 8.143 所示,12 根长度相等、阻值均为R的金属棒焊接成一 个正方体框 1111 ABCBDAC D,试求: (1)A, 1 A两点之间的电阻值; (2) 1 A,B两点之间的电阻值。 分析与解分析与解 (1)先设法将立体电路转化为平面电路。若将A, 1 A两点 分别与电源的正、
15、负极相连, 根据电路的对称性, 易得B,D两点为等势点, 1 D, 1 B两点为等势点。 如图 8.144(a)所示,可将B,D两点“捏”在一起成为一个新的节点E,将 1 D, 1 B两点“捏”在 一起成为一个新的节点F, 则原来的金属棒AD与AB,CD与CB, 1 BB与 1 DD, 11 AD与 11 A B以及 11 C D 与 11 C B均为并联关系,如图 8.144(b)所示。进而可得到简化后的平面电路如图 8.144(c)所示, 两根金属棒并联后的阻值为 1 2 R,容易得出 1 AA间的总电阻为 1 7 12 AA RR。 (2) 求解 1 A,B两点之间的电阻值时可以将四边形
16、 11 DD C C压到四边形 11 AA B B之内, 如图 8.145 (a)所示。假设 1 A,B分别与电源的正、负极相连,则结合电路的对称性,可知A,D两点为等 势点, 1 B, 1 C两点为等势点,因此金属棒AD, 11 BC中不会有电流流过,可将这两根金属棒去除, 如图 8.145(b)所示,则容易看出电路最终简化为图 8.145(c)所示的平面电路,可求得 1 A,B两 点之间的电阻值 1 3 4 A B RR。 练习题练习题 1 (上海第 31 届大同杯初赛)在如图 8.146 所示的电路中,总电流1.0 AI , 12 2RR 3 2R, 则下列对通过 2 R的电流的判断正确
17、的是( ) 。 A大小为0.20 A,方向向右 B大小为0.20 A,方向向左 C大小为0.40 A,方向向右 D大小为0.40 A,方向向左 2 (上海第 28 届大同杯初赛) 在如图 8.147 所示的电路中, 电流表 1 A和 2 A的示数分别为3 A和 2 A。若将 2 R, 3 R, 4 R中的某两个电阻互换,其他条件不变,发现电流表的示数不变。则通过 1 R的 电流为( ) 。 A3.5 A B4.0 A C4.5 A D5.0 A 3 (上海第 24 届大同杯初赛) 图 8.148 为复杂电路的一部分, 电阻 1 R, 2 R, 3 R的阻值之比为 1: 2:3,通过这三个电阻的
18、电流之比为 4:1:2。则电流表 1 A, 2 A的示数之比为( ) 。 A1:1 B2:1 C3:1 D4:1 4 (上海第 22 届大同杯初赛)阻值都是R的五个电阻连接如图 8.149 所示,则A,B之间的等 效电阻值为( ) 。 A0 BR C 2 R D 5 R 5 (上海第 17 届大同杯初赛)在图 8.150 所示电路中,电流表和电压表均为理想电表,则下列 判断中正确的是( ) 。 A BABD RR,且 BC R最大, AC R最小 B ABCD RR,且 BC R最大, AC R最小 C ACCD RR,且 BC R最大, AD R最小 D ACBD RR,且 BC R最大,
19、AD R最小 6 (上海第 16 届大同杯初赛)图 8.151 所示为某复杂电路的一部分,电阻 1 R, 2 R, 3 R的阻值 之比为 1:2:3,则通过这三个电阻的电流之比有可能为( ) 。 A3:2:1 B6:3:2 C4:2:1 D1:4:3 7图 8.152 所示为某电路中的一部分,已知 1 5 R , 2 1 R , 3 3 R ,电流 1 0.2 AI , 2 0.1 AI ,则通过电流表A中的电流强度是( ) 。 A0.2 A,方向向左 B0.1 A,方向向右 C0.1 A,方向向右 D0.3 A,方向向左 8 (上海第 22 届大同杯初赛)AB,BC,AC,AD,BD,CD六
20、根阻值均为R的电阻线连 接成如图 8.153 所示电路,则A,D之间的等效电阻为( ) 。 A 2 R BR C 2 3 R D 3 R 9 (上海第 15 届大同杯初赛)图 8.154 为某均匀金属薄板,现测得接线柱A,B之间的电阻为 R。如果将该电阻板均匀地分成 9 块,并挖去其中一小块,则此时A,B之间的电阻变为( ) 。 A 8 9 R B 7 6 R C 9 8 R D 6 7 R 10 (上海第 13 届大同杯初赛)如图 8.155 所示,每个电阻都是300 ,则a,b间的总电阻是 ( ) 。 A300 B400 C450 D600 11 (上海第 12 届大同杯初赛)如图 8.1
21、56 所示, 123 3 RRR,则电键K断开和闭合时, M,N间的电阻分别为( ) 。 A9 ,3 B9 ,0 C1 ,0 D1 ,9 12 (上海第 10 届大同杯初赛)如图 8.157 所示,将一个阻值为6R的电阻丝围成一个等边三角 形ABC,D,E,F分别为三条边的中点,它们与A,B,C三个顶点共同构成 6 个接线柱,其 中D,F接线柱用导线连接,从而构成一电阻器。则利用该电阻器可获得不同的电阻值(不包括零 电阻) ,其最大值和最小值分别是( ) 。 A 3 2 R , 2 R B 3 2 R , 3 4 R C3R, 2 R D3R, 3 4 R 13 图 8.158 中有一个半径为
22、r、 总电阻为R的均匀导体圆环, 环上放置两根平行直导线a,b, 直导线电阻不计,直导线间的距离等于圆的半径r。现将直导线a,b在环上自由移动,移动过程中 导线始终保持相互平行,距离仍为r,并始终与导体环有良好接触,则a,b间电阻的最小值与最大 值分别是( ) 。 A 8 R , 4 R B 12 R , 4 R C 8 R , 6 R D 12 R , 8 R 14 (上海第 8 届大同杯复赛)如图 8.159 所示,把 6 个阻值均为R的相同电阻连接成一个正六 边形的电阻器,这个六边形的每个顶点都有一个接线柱,其中 1,4 接线柱用 导线相连接。则利用这个电阻器可获得的不同电阻值(不包括0
23、 )的总个 数和最大电阻值分别是( ) 。 A2 个, 4 3 R B3 个, 2 3 R C4 个, 3 2 R D5 个,6R 15 在如图 8.160 所示的电路中, 各个电阻的阻值已标出, 则端点A,B间的等效电阻为_ 。 16 (上海第 24 届大同杯复赛)在图 8.161(a)所示的电阻网络中,每一个电阻的阻值均为R。 某同学用如图 8.161(b)所示的装置去测量网络中任意两节点之间的电流。设电源的电压恒为E, 则最大电流为_,最小电流为_。 17(上海第 17 届大同杯复赛) 将电阻丝制成半径大小不同的两个圆环和一个正方形, 按图 8.162 所示的方法连接,若各接触点都导电良
24、好,大圆环的总电阻等于160 ,现用导线在a,b两点间连 接电压为6 V的电源,此时电路中的电功率为1.8 W,则a,b两点间的电阻等于_;若用 导线截面直径为原电阻丝两倍的电阻丝替换大圆环上a,b间 1/4 圆环电阻丝,则电路中的电功率将 变为_W。 18 (上海第 9 届大同杯复赛)在如图 8.163 所示的电路图中,已知 1 27 R , 23 RR30 , 4 15 R , 5 60 R ,则电路的总电阻 AB R_, 2 R消耗的电功率与 3 R消耗的电功率之 比 23 :PP为_。 19 (上海第 5 届大同杯复赛)如图 8.164 所示,已知 24 RR, 5 5 R ,安培表
25、1 A, 2 A示数 分别为3 A和7 A。若A,B间的电压一定,且安培表的电阻不计,则 5 R两端的电压为_。 20在图 8.165 所示的电路中,电压表 1250 V ,V ,V都相同,第一个电压表的示数 1 9.6 VU , 第一个电流表的示数为 1 9.5 mAI ,第二个电流表的示数 2 9.2 mAI ,则所有电压表的示数之和为 _V。 21如图 8.166 所示,电路中共有 100 个电阻,其中: 13599 2 RRRR, 42 RR 698 4 RR, 100 2 R,则电路中A,B间总电阻为 AB R_,若在A,B间加 10 V的电压,则流过电阻 100 R的电流为_A。
26、22 (上海第 11 届大同杯复赛)在如图 8.167 所示的电路中, 1 R为5 ,R和 2 R为10 ,A, B间的电压U为10 V。则A,B间的总电阻为_,电阻R消耗的电功率为_W。 23 (上海第 26 届大同杯复赛)如图 8.168 所示,六个电阻完全相同,阻值都是R,将电压为U 的电源接在C,D两点之间,则B,C两点间的电阻 4 R的功率为_;若将电源接在线路中的 A,C两点,则_(选填“ 1 R” “ 2 R” “ 3 R” “ 4 R” “ 5 R” “ 6 R”或“所有电阻” )中无电流流 过。 2412 根阻值均为r的电阻丝连接成如图 8.169 所示的电路,问: (1)A
27、,D间的总电阻是多少? (2)A,E间的总电阻是多少? (3)A,F间的总电阻是多少? 25由 12 根完全相同的电阻丝组成如图 8.170 所示的“田”字形电路。每根电阻丝的阻值均为 R,试求: (1)B,C两点间的电阻值; (2)E,F两点间的电阻值; (3)E,H两点间的电阻值。 26 (上海第 25 届大同杯复赛)在如图 8.171 所示的电路中,电源电压6 VE ,2 R ;S为 电键;其他 8 个电阻中有一个未知阻值,设为 x R。剩下的 7 个电阻的阻值均为1 。若闭合电键S以 后,电源的总功率为12 W,则 x R的阻值为多少?通过 x R中的电流为多少? 参考答案参考答案 1
28、D。提示:沿着电流方向电势降低,且同一导线两端的电势相等,可知 2 R右端的电势髙于左 端的电势,通过 2 R的电流反向向左。三个电阻为并联关系,根据并联分流可得 2 R的电流为总电流的 2 5 ,即0.4 A。 2AB。略,可参孝本节例 1 的解法。 3B。设通过 1 R的电流 1 I方向向右,由于 1 R两端电压等于 2 R, 3 R两端电压之和,根据题给数 据关系,可知通过 2 R的电流 2 I方向向左,通过 3 R的电流 3 I方向向上,则 1 A的示数为 13 II, 2 A的 示数为 23 II,故 1 A, 2 A的示数之比为 1323 :2:1IIII。 4C。提示:采用节点法
29、,用同一个字母标记相同电势的节点,则可知最左边两个电阻并联, 最右边两个电阻并联,这两个并联部分串联起来后,再与中间的电阻并联。 5C。提示:理想电流表可视为导线,理想电压表可视为断路,各点间的阻值 BABD RRR, 2 ACCD R RR, 3 2 BC RR,0 AD R。 6D。提示:根据电阻间的电压关系,可得 223311 I RI RI R或 223311 I RI RI R。 7 A。 设通过 3 R的电流为 3 I, 方向向下, 则 1 R, 3 R的电压之和等于 2 R的电压, 有 11 I R 3322 I RI R, 且通过电流表A的电流 A I的方向应向右,有 A23
30、III,解得 3 0.3 AI , A 0.2 AI ,可见实际 上 3 I方向向上, A I的方向向左。 8A。提示:设A,D两点分别接电源的正负极,则B,C两点为等势点,B,C之间没有 电流通过,可将其除去。 9 B。 提示: 将原来的整块金属竖直方向均匀分成三大块, 这三大块串联成为原来的整块金属, 则每一大块的电阻为 1 3 R。每大块又由三个小块并联而成,因此每个小块的电阻为R,当某一大块 被拿去一个小块之后,该大块剩余部分的电阻为 1 2 R,这样,A,B之间的电阻变为 1117 3326 AB RRRRR。 10B。提示:本题各电阻的连接方式是:三个电阻并联后,再与靠近电源的那个
31、电阻串联。 11C。提示:电键K闭合时,M,N之间被短路,电阻为零;电键K打开时,三个电阻并联。 12A。提示:A,F间的电阻最小,A,E间的电阻最大。 13D。提示:a,b导线外侧的圆弧没有电流,a,b两点间的电阻 ab R等于a,b两导线之间 的两段圆弧并联后的阻值。当a,b导线有一根与圆弧相切时, ab R最大;当a,b两导线关于圆心 对称时, ab R最小。 14A。提示:3 与 5,2 与 6 连接时,总电阻均为 4 3 R;1 与 2,2 与 3,3 与 4,4 与 5,5 与 6, 6 与 1 连接时,总电阻均为 2 3 R。 153。提示:对角线上两个6 的电阻中没有电流通过,
32、可以去掉。 16 9 4 E R , 9 10 E R 。提示:该电路为三角形对称电路,各节点间的电阻只有四种情况,如图 8.172 所示, 11 18 AB RR, 10 9 AC RR, 5 6 AD RR, 4 9 DE RR,则最大电流为 max 9 4 DE EE I RR ,最小电流 为 min 9 10 AC EE I RR 。 1720, 4.5。a,b两点间的电阻 22 6 20 1.8 ab U R P 。设大圆上a,b两点间的电阻为R, 则 1 160 40 4 R ,再设其余部分的总电阻为 R ,有 111 ab RRR ,解得40 R 。用导线截 面直径为原电阻丝两倍
33、的电阻丝替换大圆环上a,b间 1/4 圆环电阻丝后,大圆上a,b两点间的电 阻变为 1 10 4 R ,则a,b两点间的总电阻 ab R 满足 11 1 4 ab R R 1 R ,解得8 ab R 。电路中的电 功率变为 22 6 4.5 W 8 ab U P R 。 1813.5,1:1。提示:电阻 2 R与 3 R并联,电阻 4 R与 5 R并联,这两部分串联后,再与电阻 1 R并 联。 1950。提示, 1 R, 2 R, 3 R, 4 R四个电阻并联,由于 24 RR, 1 A的读数也等于 3 R, 4 R的电 流之和,则通过 5 R的电流等于 1 A与 2 A的读数之和,即10 A
34、,所以 5 R两端电压为50 V。 20304。设各电流表的读数分别为 A2A50A1, ,III,电压表的读数分别为 1250 ,U UU,电压表 的 内 阻 设 为 V R, 则 有 V1A2A1 UIIR, V2A2A3 UIIR, A3A4V3 ,UIIR A49A48V49 UIIR, A50V50 UIR,以上各式相加,可得各个电压表示数之和为 12 UUU 总 V350A1 UUIR,由于 41 A1A2 V 3.2 10 U R II ,因此可得304 VU 总 。 214, 15 4.44 10。提示:不难求得 2 R两端的总电阻为2 ,则 1 2 4 AB RR。 2 R两
35、端 的电压为 0 5 5 V V 2 , 4 R两端电压为 1 55 V V 22 , 6 R两端电压为 2 55 V V 42 , 8 R两端电压为 3 55 V V 82 依 次 类 推 , 98 R两 端 电 压 为 48 5 V 2 , 则 通 过 1 0 0 R的 电 流 为 100 I 4 8 1 5 5 V 2 4 . 4 41 0 A 2 2 。 2210,2.5。略。 23 2 4 U R , 5 R。提示:等效电路图如图 8.173 所示,可见,电路关于AC连线对称,则B,D两 点电势相同,电阻 5 R没有电流通过。电阻 1 R与 4 R串联后接在AC两端,则 4 R两端电
36、压为 2 U , 4 R消 耗的功率为 2 4 U R 。 24 (1)根据图 8.174(a)所示的电路的对称性,将其像图 8.174(b)那样从O点断开,则最 终的等效电路如图 8.174(c)所示,可求得A,D间的总阻值为 4 5 r。 (2)将A,E两点接电源时,根据对称性,C,O,F三点电势相同,可将OC,FO两根电 阻丝除去,如图 8.175(a)所示。再将O点像图 8.175(b)所示那样断开,最终得到图 8.175(c) 所示的等效电路,可求得A,E间的总阻值为 3 4 r。 (3)A,F两点接电源时,可将图 8.176(a)所示电路从O点断开,转化为图 8.176(b)所 示
37、电路,这样即可得到图 8.176(c)所示等效电路,则A,F间的总阻值为 11 20 r。 25 (1)若B,C两点接电源,则G,O,H三点电势相同,可将电阻丝GO,OH除去,因 此图 8.177(a)所示电路即转化为图 8.177(b)所示电路,最终等效电路如图 8.177(c)所示。可 求得B,C两点间的电阻值为 5 4 R。 (2)若E,F两点接电源,则仍可将电阻丝GO,OH除去,电路图最终化为图 8.178(c)所 示,可求得E,F两点间的电阻值为R。 (3)若E,H两点接电源,则可将节点O如图 8.179(b)所示那样断开,从而电路最终转化 为图 8.179(c)所示,可求得E,H两点间的电阻值为 5 6 R。 26如图 8.180(a)所示,先计算A,B两点间的电阻值,用圈圈起来的三个节点电势相同, 可以收缩为一个点,收缩后A,B间的等效电路如图 8.180(b)所示。容易算出A,B间的电阻为 8 87 x x AB R R R 。 由电源电 压为6 VE , 输出 功率为12 W, 根据 2 3 E R P 总 , 则可 得 1 AB RRR 总 ,求得8 x R ,也不难求得通过 x R的电流为0.25 A。